2021 Fiscal Year Annual Research Report
optical waveguide spectroscopy for liquid/liquid interface studies using liquid-core/liquid-cladding optical waveguides
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18K05164
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
角田 欣一 神戸大学, 海事科学研究科, 客員教授 (30175468)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀田 弘樹 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (80397603)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 液/液光導波路 / 液液界面反応 / 混じりあう溶媒系 / 蛍光 / ラマン散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請では，以下の４つのテーマについて検討を行う計画であった．すなわち，I)LLWのキャラクタリゼーション手法の高精度化とその評価(H30)，II)LLWの錯形成反応観察への応用(H30～R1)，III）LLWにおける反応物の拡散係数の効果の検討（H30～R2），IV) LLWの酸化還元反応観察への応用（H30～R2），である．本年度は，上記4つの項目のうち、主にII)について検討を行った。なお、IV)は、コロナ禍などによる計画の遅れにより、本申請内での検討を断念した。
本年度の研究内容は以下の通りである。
1）II）の錯形成反応観察に関しては、50％エタノール/水により液液光導波路を形成させ、コアにAl3+、クラッドにAl3+の蛍光誘導体化物質で配座数の異なるキレート剤であるルモガリオンまたは5-スルホ-8-キノリノール(HQS)を添加し、錯体生成反応の測定を行った。
2）Al3+溶液のpHを変化させることでAl3+-水酸化物錯体、また、錯形成剤を添加することによりAl3+-クエン酸錯体、Al3+-シュウ酸錯体、Al3+-フッ化物錯体を生成させ、液液光導波路を用いて、ルモガリオンとHQSにより、どのAl化学種が検出できるか基礎研究を行った。その結果、平衡計算から得られたフリーのAl3+の存在率と実験値から得られたAl3+-ルモガリオン錯体の存在率が一致したことから、Al3+-クエン酸錯体、Al3+-シュウ酸錯体、Al3+-フッ化物錯体は検出されず、フリーのAl3+のみを検出できることがわかった。一方、ルモガリオン、HQSで比較すると、ルモガリオンはフリーのAl3+のみを検出できるのに対し、HQSはAl3+-シュウ酸錯体の一部、Al3+-一フッ化物錯体をフリーのAl3+と同時に検出できることがわかった。
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